Sources of Magnetic Fields مصادر المجال المغناطيسي

درسنا في الفصل الاول تعريف المجال المغناطيسي وخصائصه وتأثيره على الشحنة المتحركة وتأثيره على سلك يمر به تيار كهربائيين بقوة وعلى ملف يمر به تيار مما يؤثر عليه بازدواج، لكننا لم نتعرض إلى دراسة تفصيلية لمصدر المجال وكيفية حسابه، في هذا الفصل سوف نتعرض إلى دراسة مصادر المجال المغناطيسي وكيفية حسابه وندرس قانونين من القوانين التي تتعامل مع هذه الموضوع القانون الأول يدعى قانون بيوت - سافارت (Biot - Savart law) والقانون الثاني هو قانون امبير(Ampere s Law). وهذين القانونين يناظران قانونين سبق وان دُرست في الكهربائية والمغناطيسية (المرحلة الاولى) وهما قانون كولوم وقانون كاوس لحساب المجال الكهربائي.
¬¬
2-1قانون بيوت – سافارت Biot - Savart Law The
بعد اكتشاف التأثير المغناطيسي بواسطة العالم اورستد Oersted)) لسلك يمر به تيار كهربائي ويؤثر على ابرة مغناطيسية موضوعة بالجوار. قام العالمين بيوت و سافارت بعدة تجارب وقد توصلوا للعلاقة بين التيار المار في سلك والمجال المغناطيسي الناتج عنه عند اية نقطة في الفراغ. وهذه العلاقة مبنية على المشاهدات الناتجة عن مجال مغناطيسي dB ?عند نقطة ((P والمتعلق بعنصر طولdl ?من سلك يحمل تيار كهربائي مقدارة I شكل 1، وهذه المشاهدات هي:
أن متجه المجال المغناطيسي dB ? لعنصر صغير من السلك طوله dl عند نقطة P في الفراغ يكون دائما عموديا على كلاً من dl ? ( التي تشير باتجاه التيار) ومتجه الوحدة r ? الذي يتجه من dl ? إلى النقطة P.
يتناسب مقدار المجال المغناطيسي dB ?عكسيا مع مربع المسافة r2 الواقعة بين dl ? والنقطة P.
يتناسب مقدار المجال المغناطيسي dB ?طرديا مع كل من التيار المار في السلك I و عنصر الطول d?.
يتناسب مقدار المجال المغناطيسي dB ?طرديا معsin ? حيث أن الزاوية? هي الزاوية المحصورة بين متجه الازاحة r ? والعنصر من السلك dl ?.
هذه المشاهدات اخُتصرت بالصيغة الرياضية المعروفة بقانون بيوت - سافارت: